书城科普小学生最想知道的100个为什么:科学的秘密
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第31章 为什么繁星能组成美丽的图画?

宇宙的奥秘

我们很难想象宇宙到底有多大。地球所处的太阳系看上去是极度庞大的,以太阳为中心向外延伸了4万亿英里。然而,太阳只是组成我们所在的星系——银河系的几千亿星球的其中一个。

在银河系之中,距离是无比广阔的:每个(或者每对)星球之间都相隔上万亿英里。(科学家推测,即使不是全部,但在大多数恒星周围,都有围绕它们转动的行星。)虽然如此巨大(100,000光年,一光年等于60万亿英里),我们所在的银河系就如同宇宙这片汪洋大海中的一座小岛。在无线延伸的太空中,还散落着几千亿个其他的星系。宇宙的长度跨越了几十亿光年。光以每秒186,000英里的速度行走,它要花上100亿年,才能穿越孤独黑暗的太空,从最遥远的星球来到我们身边。

你是否曾在仰望夏日的天空时,突然发现云朵的形状有时像一张脸,有时又像个小动物?同样,星座也是我们根据星星组成的形状想象出的图画。美丽的夜空,就像一幅巨大的画卷。

早在古老的年代,人们就注意到了星星组成的图画。(正如我们所知,在至少4000年以前,苏美人绘制出了星座。)当然,人类会发现他们感兴趣的东西。那些每天以打猎为生的人们,从星星中看到了动物的形状。而在欧洲那些海员的眼中,星空又仿佛是一个巨大的罗盘。实际上,科学家认为星星图画最重要的作用,就是为那些行驶在海上的人导航,通过寻找天空中熟悉的图案,来计算他们现在身处何方。

观察星空中的图画同样能帮助我们学习天文知识。古代的天文学家将夜空按区域划分。每个区域都由一组星星构成,叫做星座。人们给每个星座命名,还为它们编织了美好的传说。

在不同种族的人心中,星星的图形和故事也不一样。有些地方的人的想象非常怪异。比如,拿我们熟悉的北斗七星来说,在埃及人眼中,那里有头公牛,身上背着一只鳄鱼,后面躺着一个男人,拖着他的是一头用两只脚走路的河马!

许多星座的传说都来自希腊神话。这里就有一个:女神朱诺非常嫉妒她的侍女卡莉斯特公主。为此,朱诺的丈夫朱庇特很担心卡莉斯特的安危。为了保护她,他将美丽的卡莉斯特变成了一只熊。

但是这又引发了新的麻烦。卡莉斯特的儿子有一天去打猎,看到一只很大的熊,但他没有发现这是自己的母亲,他开始瞄准。匆匆赶来的朱庇特让这一刻的时间停止,把卡莉斯特的儿子变成了一只小熊。所以,神话中说,天空中有一只大熊和一只小熊。现在这两个星座被称做大熊座和小熊座。

你应该听说过猎户座,它身上繁星点点的腰带,叫做狮子座。不过,天空中还有更多别的图画:一把凿子,一座水泵,一个画架,一架望远镜和一个显微镜。那里有钟表,有变色龙,还有鲸鱼和长颈鹿。在包罗万象的天空中,甚至有个星座叫做“贝蕾尼丝的头发”。

在现代的星座图中,北半球和南半球的天空被分划成88个相互隔开的图画。科学家认为,大多数“现代”星座都是在公元前2600年左右被记载的。

每个星座中的星星好像都离彼此很近,这其实是个错觉:一颗星星和另外一颗的距离也许有上亿万英里。更远处的星星看起来可能非常亮,所以它看上去离那些更近更暗淡的星星就十分接近了。站在地球上,我们眼中看到的星座是一个平面。

星星有起有落,也在不断地运动。所以随着时间的流逝,星座也会发生改变。在一百万年以前,北斗七星(大熊星座的一个部分)的每个星星都处在和现在不同的位置,那时候它看上去更像是一杆长矛。而在一百万年以后,人类可能会从天空中看到新的图案,再赋予星座新的名字。

最后还有一个猜想:在距离太阳系很远的地方,我们的恒星太阳也可能是外星人眼中某个星座的一个组成部分,或许它和别的星星正好形成了只在那个星球上生存的一种动物呢。

小趣闻

传说中,贝蕾尼丝是一位古代埃及王的妻子,将自己美丽的头发抵押给了女神维纳斯。但是,她的头发却被从维纳斯的神殿里偷了出来,放在天上变成了一个星座。如今,我们能在夏季的北半球看到这个星座,它位于北斗七星勺柄的下端。

古代天文台

追踪星座的足迹能帮助我们的祖先横渡大海,观测太阳能帮助他们测算出一年的时间。古代人建造天文台,通过太阳来确定预示着季节变换的节点——夏至和冬至。

也许让人印象最深刻的是位于英国南部的巨石阵,它已经有将近四千年的历史了。三十块竖立的巨大砂岩石柱,排成了一个长达98英尺的同心圆状,上面还卧着一枚平板巨石作楣。

在圆圈尽头的道路上有一块高达16英尺的石头,被称做踵石。在每年的夏至,6月21日,太阳升起的位置恰好在踵石的正上方,它就好像太阳上升的底座一样。同样,冬天,春天和秋天的第一天也用石头标示出来了。其他的石头用来观测记录月亮在空中的起落。

世界各地都曾发现这样类似的建筑。在美国新墨西哥州的查科峡谷,夏至那天,阳光穿透窗户带来光明,然后慢慢照满墙上的壁龛。在西南部的另一个地方,在6月21日,一道阳光把石头上漩涡分割成两半。而到了12月21日,两道阳光会完美地勾画在同样的漩涡上。

宇宙的最大奥秘之一,就是亿万颗星星为什么不是均匀地分布在空中。相反,在广阔的太空中,它们聚集成星系,每一团都散发着明亮的光辉,就像被分划在各个城市的人们一样。

我们所在的星系叫做银河系。它像一个巨大的、弯曲的风车,由气体、尘埃和2000多亿颗恒星组成。每颗恒星之间都隔着亿万英里的空旷空间。太阳是这大量的恒星组中的一个,位于银河系的外围。

抬头仰望天空,映入眼帘的是银河系中的繁星,就像密密麻麻的雨点洒落在玻璃窗上。我们在夜空中看到的所有星星,都是银河系的一部分。银河系是一个漩涡状的星系,俯视来看就像星星所组成的旋转的飓风。从银河系中心延伸出星星构成的旋臂,太阳与它的八大行星,就位于其中的一条旋臂上,如同飓风的手臂。(恒星围绕星系中心旋转,和它的行星围绕自己旋转一样。)太阳以每小时588000英里的速度行进,需要花上2亿年的时间才能绕银河系一圈。

银河系从侧面看就像一个中间鼓起的大圆盘。在晴朗的夜晚,贯穿天空闪耀的光芒(如同星星点点的糖粉)是圆盘的一部分,从我们的角度能看到的是星系的一边。